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视野丨HDMI 2.1a新标准来了!
2022-06-03

    对于影音爱好者来说,最熟悉的设备莫过于HDMI 线材和接口了。HDMI规范从2002推出1.0版以来,到今天正好是20个年头。20年间,HDMI已经成为了影音设备中最普及的接口标准。根据官方记录,HDMI设备的出货量有110亿部之多,相当于全球每人拥有接近2部HDMI设备。

    HDMI 最大的优点就是标准的统一。20年来,标准HDMI接口的物理尺寸保持不变,而软件协议也做到了彻底的向下兼容,这对于硬件更新较慢的大家电,尤其是电视机来说是相当便利的,哪怕家中的电视是十几年前的老型号,也可以不用转接,直连最新的次世代游戏机。因此,最近几年HDMI在电视机上迅速取代了过去的色差、AV、音频等接口,成为电视机上最常见的接口。据统计,2021年市面上所有的电视机产品都使用了HDMI技术,HDMI也成为4K8KHDR等高清格式的最佳载体。


    刚刚过去的2021 年,搭载HDMI 2.1接口的8K/4K电视、显示器和配套设备一路突飞猛进式的发展。随着未来对于直播、线上会议、视频通话、VR/AR、游戏等娱乐高清化的需求,市场研究公司Omdia预测,2022年全球4K电视的渗透率将达到66%,至2025年,8K设备出货量相比2020年增长将超过400%。而在竞争尤为激烈的中国市场,HDMI 2.1接口在2021年中高端机型中基本普及,并成为“游戏电视”的技术突破口之一。

    在HDMI 标准问世20周年之际,授权HDMI规范的组织(简称HDMI LA)面对中国市场举办了一场沟通交流活动,会上,HDMI LA首席执行官兼总裁 Rob Tobias、HDMI Forum总裁Chandlee Harrell以及HDMI LA市场与运营副总裁Brad Bramy介绍了HDMI 2.1a规范的新功能以及HDMI Forum的工作计划、HDMI线缆认证计划以及针对伪造产品的国际执法活动等信息,并对中国媒体关心的问题做出了回应。



| 我们常用的HDMI 2.1

自2019 年以来,电视行业率先为最新的HDMI 2.1铺路,HDMI2.1已经是8K超高清电视的标配,最好的4K电视也大量采用HDMI2.1接口;甚至最热门的游戏主机PS 5和XBOX X也配备HDMI2.1接口。HDMI 2.1带宽以48 Gbps的速率运行,这种带宽的增加使得HDMI 2.1能够传输更多信息,也意味着经HDMI 2.1传输的画面将有更高分辨率和更高帧速率。

HDMI 2.1 还有许多其他优点。例如,HDMI 2.1支持“动态HDR”内容,它允许在逐帧的基础上调整HDR元数据内容。HDMI 2.1还具有eARC功能,这是一种增强型音频回传通道,可通过HDMI线缆传输高质量的无压缩音频信号。此外,HDMI 2.1还具有可变刷新率(VRR)和快速帧传输(QFT)功能,这两项功能可以减少延迟并可能完全消除输入延迟。

|HDMI 标准再度更新,版本升级到了HDMI 2.1a

在刚刚结束的CES2022 上,HDMI标准再度更新,版本由目前的HDMI2.1升级到了HDMI 2.1a,本次升级仅仅是HDMI 2.1a加入SBTM功能强化HDR显示效果,其实主要升级版本的原因应该是由于近期在HDMI 2.1名称在市场出现争议,避免出现和USB IF一样命名的困扰,所以才仓促的拿出HDMI 2.1a版本,我们都知道HDMI 2.1最大的特点是传输带宽从18Gbps大幅提高到48Gbps,支持动态HDR、音频回传通道(eARC)、可变刷新率(VRR)、快速媒体切换(QMS)、 快速帧传输(QFT)、自动低延迟模式(ALLM)、VESA DSC 1.2a等新技术。同时HDMI 2.1也需要额外购买新的HDMI线缆,以获得超低电磁辐射表现。这时候有消费者发现,部分显示器、电视机的HDMI 2.1并不能支持到48Gbps传输带宽,而是仍然停留在HDMI 2.0的18Gbps,如同天上和地下的差距。HDMI授权组织也大方承认了HDMI 2.1其实存在两个细分标准,分别是:HDMI 2.1 TMDS-18Gbps;HDMI 2.1 FRL-48Gbps。


|HDMI 2.1a 核心新功能:SBTM

    SBTM ,针对信号源传输的色调映射。HDMI 2.1a引入基于源的色调映射,是HDR的一项新功能。除了显示器色调映射之外,还能让源端设备执行部分HDR映射,这项功能可以使源端发出一个视频信号,通过调整其输出,充分利用特定显示器的HDR功能,从而更好地发挥每个显示器的潜力。

    SBTM 为支持HDMI的产品增强了全新HDR功能,进一步提升了消费者的高质量观看体验。那为什么要去更新HDR规格呢?并非所有显示器都具有相同的HDR功能,有些显示器的色彩和亮度水平范围与其他显示器有所不同。当发送HDR 10和HLG这样的HDR视频时,这是没问题的。因为电视通常会将超出显示器能力的HDR内容,映射到可用的亮度和色彩范围。


    但有时,源设备需要同时将不同类型的内容,比如HDR 、SDR、动态HDR、图形组合在一起。例如,当你查看一个流媒体视频服务的视频缩略图菜单时,有些缩略图可能是HDR,另一些可能是SDR,而菜单则是用图形渲染的,这些信号源端不同的时候,投射到显示器端,显示器的辨别能力就会有一些不同。

    当源设备组合不同类型的内容时,SBTM 能够使源发送视频信号,通过调整其输出充分利用特定显示器的SDR、HDR和动态HDR功能,从而利用每个显示器的潜力。与其他HDR技术一样,SBTM可以使源适应特定的显示,而不是采用一组固定的颜色和亮度范围。SBTM还能使PC和游戏设备自动处理优化HDR的信号。


    值得注意的是,所有类型的机顶盒都可以使用SBTM ,而且许多设备都可以进行固件升级方式来支持SBTM。而激活SBTM,传输设备和接收设备都必须支持SBTM功能。当然,围绕新技术的普及,媒体也提出了更多细节问题。HDMI LA首席执行官兼总裁Rob Tobias、HDMI Forum总裁Chandlee Harrell逐一进行了解答。

SBTM 的兼容性如何?

    终端厂商一般都会有自己的HDR 算法,呈现出来的效果也是不同的,那么SBTM是否能兼容和匹配所有规格的HDR?现在市面上有很多不同的HDR规格,SBTM有针对不同的规格做设计,确保它兼容这些规格的HDR。这个功能的推出也会经过授权测试中心ATC的测试,才能够实施。

老PC 能否体验SBTM?

    SBTM 可以支持PC,老的PC也可以吗?PC确实是可以支持SBTM。关于老的PC怎么来支持SBTM。第一,它可以通过软件更新支持。第二,因为PC里面都有一张显卡,显卡需要通过分类来更新的。

    需要强调的是,个别不同的PC 制造商,可能做法、技术、规划有所不同,所以,保险起见要看各个不同PC制造商,比如联想、Acer,最好可以参考官网上是怎样支持这项技术的。但是肯定的是,SBTM可以支持PC,因为它主要强调的是源端的。

HDMI 2.1 设备都可以使用SBTM这项技术吗?

    答案是肯定的,目前许多设备通过固体升级都可以支持SBTM ,不过需要传输设备和接受设备都必须支持SBTM功能,才能够正常工作。


    

    从HDMI 2.0 提升到HDMI 2.1其性能可以得到大幅度提升,比如说接口带宽从18Gbps陡然增高到48Gbps,因此可以支持7680×4320@60Hz(8K@60hz),支持4K@120hz;与全新4K和 8K显示器、HDR和eARC沉浸式音频技术结合时,HDMI 2.1可打造精彩非凡的家庭娱乐体验;其可变刷新率(VRR)、自动低延迟模式(ALLM)和快速帧传输(QFT)等增强游戏功能可带来更优异更高级的居家游戏体验等等。

    不过值得注意的是,配备了HDMI 2.1 接口并不代表这款设备一定支持所有HDMI 2.1的功能,比如此前就有爆出某些品牌电视配备了HDMI 2.1接口,但不支持可变刷新率、自动低延迟模式等特性。对此,HDMI LA表示厂商可以根据设备的需求灵活的选择HDMI 2.1的功能特性,从而控制成本与产品售价。


当然,所有的许可产品都需要在在HDMI 授权测试中心(ATC)进行测试和认证,产品包装上也都展示有超高速HDMI认证标签,消费者可以直接下载HDMI App查询。

此外,在分析会上,HDMI LA 还表示显示设备包括电视的4K普及率在不断增长,4K内容也在快速增多,对此HDMI LA的HDMI 2.1认证的4K电视数量已实现高速增长。与此同时,据Omdia预计2020年至2025年,虽然8K设备出货量虽然较低,但增长超过400%,UC其中2022年所有8K电视出货量当中西欧占比29%,美国占比23%,中国占比19%,随着消费者使用量的增长,越来越多的HDMI LA产品将获得支持HDMI 2.1 8K功能的认证。



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